{"id":7963,"date":"2019-08-20T17:58:44","date_gmt":"2019-08-20T15:58:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.media.inaf.it\/2019\/08\/08\/quasar-chandra\/"},"modified":"2019-08-20T18:00:42","modified_gmt":"2019-08-20T16:00:42","slug":"quel-quasar-col-mantello-a-ridosso-del-big-bang-media-inaf","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=7963","title":{"rendered":"Quel quasar col mantello a ridosso del Big Bang | MEDIA INAF"},"content":{"rendered":"
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Crediti: X-ray: Nasa\/Cxo\/Pontificia Catholic Univ. of Chile\/F. Vito; Radio: Alma (Eso\/Naoj\/Nrao); Optical: Pan-Starss<\/p>\n<\/div>\n

Un gruppo internazionale di ricercatori ha annunciato la possibile scoperta di un buco nero fortemente oscurato \u2013 cio\u00e8 nella sua fase di crescita iniziale \u2013 risalente a soli 850 milioni di anni dopo il Big Bang. Si tratta della prima evidenza dell\u2019esistenza di un buco nero nascosto in un\u2019epoca cos\u00ec remota. La scoperta nasce grazie all\u2019analisi di dati raccolti dal Chandra X-Ray Observatory, il telescopio orbitale della Nasa per l\u2019osservazione del cielo nei raggi X.<\/p>\n

L\u2019oggetto rilevato \u00e8 un quasar<\/a> \u2013 un buco nero supermassiccio estremamente luminoso \u2013 nascosto per\u00f2 da una densa nube di gas che ne starebbe alimentando la crescita. Dalle prime osservazioni, la fonte di raggi X che ha permesso di individuare il buco nero potrebbe corrispondere ad un quasar gi\u00e0 noto (chiamato Pso 167-13) oppure a un quasar ancora sconosciuto presente in una galassia vicina. In entrambi i casi si tratterebbe comunque del buco nero nascosto pi\u00f9 distante mai osservato.<\/p>\n

Allo studio, pubblicato su Astronomy & Astrophysics<\/em>, hanno partecipato anche cinque ricercatori dell\u2019Inaf \u2013 Osservatorio di astrofisica e scienza dello spazio di Bologna \u2013 Roberto Gilli, Giovanni Zamorani, Francesco Calura, Andrea Comastri e Marco Mignoli \u2013 e tre del Dipartimento di fisica e astronomia dell\u2019Universit\u00e0 di Bologna \u2013 Cristian Vignali, Riccardo Nanni e Marcella Brusa.<\/p>\n

\u00ab<\/em>L\u2019individuazione di un quasar oscurato nell\u2019universo a soli 850 milioni di anni dal Big Bang rappresenta una scoperta sensazionale, frutto di anni di ricerca condotta dal nostro gruppo e resa possibile dalla capacit\u00e0 osservative di Chandra\u00bb, spiega Cristian Vignali<\/strong>, professore associato presso l\u2019Universit\u00e0 di Bologna tra gli autori dello studio. \u00abIndividuare altri quasar fortemente oscurati simili a Pso 167-13 ad un\u2019epoca in cui l\u2019universo \u00e8 ancora molto giovane sar\u00e0 uno degli obiettivi principali dell\u2019astrofisica dei prossimi anni\u00bb.<\/p>\n

\u00abSospettiamo che la maggior parte dei buchi neri supermassicci nell\u2019universo primordiale siano nascosti, proprio come quello che abbiamo individuato\u00bb, dice Roberto Gilli<\/strong>, ricercatore dell\u2019Inaf di Bologna che ha partecipato allo studio. \u00abRiuscire a trovare e studiare questa popolazione nascosta potr\u00e0 permetterci di capire in che modo i primi buchi neri riescano a crescere tanto rapidamente, fino a raggiungere masse pari a miliardi di volte quella del Sole\u00bb.<\/p>\n

Quasar in crescita<\/strong><\/p>\n

Normalmente i buchi neri supermassicci crescono attirando a s\u00e9 materiale proveniente da un disco di materia che li circonda. A causa della crescita estremamente rapida, questo processo genera un\u2019enorme quantit\u00e0 di radiazioni attorno al buco nero e produce quindi un\u2019emissione estremamente luminosa e compatta che viene chiamata quasar. I quasar sono quindi di fatto buchi neri supermassicci estremamente luminosi.<\/p>\n

Le simulazioni teoriche indicano che nella loro fase iniziale di crescita i buchi neri e il loro disco di accrescimento sono oscurati da una densa nube di gas. Man mano che il processo di crescita avanza, la nube di gas viene in parte assorbita e\u00a0in parte espulsa fino a scomparire completamente, svelando cos\u00ec il buco nero e il disco luminoso che lo circonda.<\/p>\n

\u00ab\u00c8 estremamente difficile individuare i quasar mentre questi sono nella loro fase di crescita iniziale nascosta, perch\u00e9 gran parte delle radiazioni che emettono viene assorbita\u00bb, spiega Fabio Vito<\/strong>, ricercatore della Pontificia Universidad Cat\u00f3lica de Chile che ha guidato lo studio. \u00abMa grazie alle rilevazioni di Chandra e alla capacit\u00e0 dei raggi X di superare la nube di gas pensiamo di esserci finalmente riusciti\u00bb.<\/p>\n

Risultati inattesi<\/strong><\/p>\n

Grazie a osservazioni con telescopi ottici, nel corso degli anni sono stati individuati circa duecento quasar risalenti a quando l\u2019universo aveva meno di un miliardo di anni (oggi ha 13,8 miliardi di anni). Poich\u00e9 le emissioni che vengono rilevate con i telescopi ottici sono oscurate dalle nubi di gas, i buchi neri che sono stati rilevati dovrebbero essere gi\u00e0 usciti dalla loro fase di crescita iniziale nascosta.<\/p>\n

A partire da questi elementi, il gruppo di ricercatori ha deciso di analizzare dieci dei quasar individuati osservandoli con il telescopio orbitale della Nasa Chandra, che rileva i raggi X. L\u2019aspettativa era confermare quanto gi\u00e0 rilevato dalle osservazioni con telescopi ottici. E in nove casi su dieci \u00e8 andata cos\u00ec. In un caso per\u00f2 \u2013 quello del quasar Pso 167-13, scoperto alcuni anni fa dal telescopio ottico Pan-Starss che si trova alle Hawaii \u2013 i dati hanno rivelato risultati inattesi.<\/p>\n

Dopo sedici ore di osservazione, Chandra ha infatti individuato solo tre raggi X provenienti dal quasar Pso 167-13, tutti ad energie relativamente elevate. Dato che i raggi X a basse energie vengono assorbiti pi\u00f9 facilmente rispetto a quelli a energie pi\u00f9 alte, l\u2019ipotesi a cui sono arrivati i ricercatori \u00e8 che il quasar in questione sia oscurato. La presenza di una densa nube di gas attorno a Pso 167-13 permetterebbe infatti di rilevare solo i raggi X ad elevata energia.<\/p>\n

Due ipotesi<\/strong><\/p>\n

C\u2019\u00e8 per\u00f2 anche un\u2019altra ipotesi. La galassia che ospita il quasar Pso 167-13 \u00e8 infatti affiancata da una galassia vicina, gi\u00e0 rilevata sia dal radiointerferometro Alma in Cile che dal telescopio spaziale Hubble della Nasa. Dato che le due galassie sono vicine e la fonte di raggi X rilevata \u00e8 molto debole, i ricercatori non sono riusciti a stabilire con certezza se il buco nero oscurato sia in effetti il quasar Pso 167-13 oppure un nuovo quasar presente nella galassia accanto.<\/p>\n

Nel primo caso, i ricercatori dovrebbero spiegare perch\u00e9 Pso 167-13 appare come un buco nero oscurato secondo la rilevazione ai raggi X, ma \u00e8 comunque visibile con un telescopio ottico. Dato che tra la prima individuazione del quasar e la nuova analisi con Chandra sono passati tre anni, una possibile spiegazione potrebbe essere un rapido aumento di materiale attorno al buco nero che ne ha portato all\u2019oscuramento. La seconda ipotesi \u2013 la fonte di raggi X deriva dalla galassia accanto \u2013 indicherebbe invece la presenza di un nuovo quasar molto vicino a Pso 167-13: sarebbe la coppia di quasar pi\u00f9 distante mai rilevata.<\/p>\n

In entrambi i casi, per\u00f2, una cosa \u00e8 certa: se confermato, il quasar individuato dai ricercatori \u2013 risalente a 850 milioni di anni dopo il Big Bang \u2013 sarebbe il buco nero oscurato pi\u00f9 distante mai osservato fino a oggi.<\/p>\n

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Per saperne di pi\u00f9:<\/strong><\/p>\n